主要内容

mscohere

平方的一致性

描述

cxy= mscohere (x,y)发现平方相干估计,cxy输入信号的xy

  • 如果xy都是向量,它们必须具有相同的长度。

  • 如果一个信号是一个矩阵,另一个是一个向量,向量的长度必须等于矩阵的行数。功能扩展的向量,并返回一个矩阵column-by-column平方相干估计。

  • 如果xy矩阵的行数相同的,但不同数量的列,然后呢mscohere返回一个多个相干矩阵。的th列cxy包含估计之间的相关程度,所有的输入信号和输出信号。看到平方的一致性为更多的信息。

  • 如果xy同等大小的矩阵,然后呢mscohere操作列:cxy (:, n) = mscohere (x (:, n), y (:, n))。获得多个相干矩阵,附加“再分配”参数列表。

cxy= mscohere (x,y,窗口)使用窗口划分xy分门别类,执行窗口。您必须使用至少两个部分。否则,所有频率的平方一致性是1。在那情况下,段的数量必须大于输入通道的数量。

cxy= mscohere (x,y,窗口,noverlap)使用noverlap毗邻的重叠部分的样本。

例子

cxy= mscohere (x,y,窗口,noverlap,nfft)使用nfft采样点计算离散傅里叶变换。

例子

cxy= mscohere (___,“再分配”)计算多个相干矩阵对矩阵的输入。这个语法可以包括从以前的语法输入参数的任意组合。

(cxy,w)= mscohere (___)返回一个向量的归一化频率,w平方的一致性估计。

例子

(cxy,f)= mscohere (___,fs)返回一个向量的频率,f表示的采样率,fs平方的一致性估计。fs一定是第六个数字输入mscohere。输入采样率和仍在使用前可选参数的默认值,指定这些参数为空,[]

(cxy,w)= mscohere (x,y,窗口,noverlap,w)返回指定的归一化频率的平方相干估计w

(cxy,f)= mscohere (x,y,窗口,noverlap,f,fs)返回平方相干估计在指定的频率f

(___)= mscohere (x,y,___,freqrange)返回平方相干估计在指定的频率范围freqrange。有效的选择freqrange“单向的”,双侧的,“中心”

例子

mscohere (___)没有输出参数的平方情节连贯性估计在当前图窗口。

例子

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计算和绘制两个有色噪声序列之间的相干性估计。

产生高斯白噪声组成的一个信号。

r = randn (16384 1);

创建第一个序列,带通滤波器的信号。设计一个16阶滤波器,通过归一化频率之间0.2π和0.4πrad /样品。指定一个阻带衰减的60分贝。过滤器原始信号。

dx = designfilt (“bandpassiir”,“FilterOrder”,16岁,“StopbandFrequency1”,0.2,“StopbandFrequency2”,0.4,“StopbandAttenuation”、60);x =过滤器(dx, r);

创建第二个序列,设计一个16阶滤波器停止之间的归一化频率0.6π和0.8πrad /样品。指定一个通带波纹为0.1 dB。过滤器原始信号。

dy = designfilt (“bandstopiir”,“FilterOrder”,16岁,“PassbandFrequency1”,0.6,“PassbandFrequency2”,0.8,“PassbandRipple”,0.1);y =过滤器(dy, r);

估计的平方连贯性xy。使用512 - sample汉明窗。指定500个样本之间的重叠相邻段和DFT 2048点。

[cxy, fc] = mscohere (x, y,汉明(512),500年,2048年);

情节的相干函数和覆盖过滤器的频率响应。

[qx、f] = freqz (dx);qy = freqz (dy);情节(fc /π,cxy)情节(f /π,abs(季度)、f /π,abs (qy))

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含3线类型的对象。

生成一个随机的双通道信号,x。生成另一个信号,y通过低通滤波两个渠道和添加在一起。指定一个30阶数字滤波器截止频率为0.3π和设计使用一个矩形窗口。

0.3 h = fir1(30日,rectwin (31);x = randn (16384 2);y =总和(过滤器(h, 1, x), 2);

计算multiple-coherence估计的xy。窗口信号以1024 -样本损害窗口。指定512个样本之间的重叠相邻段和DFT 1024点。情节的估计。

noverlap = 512;nfft = 1024;mscohere (x, y,损害(nfft) noverlap, nfft,“再分配”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象通过韦尔奇与标题相干估计,包含归一化频率(空白乘以πr d / s m p l e), ylabel多个相干包含一个类型的对象。

比较相干估计滤波器的频率响应。滴的一致性对应于零的频率响应。

[H f] = freqz (H);持有yyaxis正确的情节(f /π,20 * log10 (abs (H)))

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象通过韦尔奇与标题相干估计,包含归一化频率(空白乘以πr d / s m p l e)包含2线类型的对象。

普通平方一致性估计的计算和绘制xy。估计不到1的任何通道。

图mscohere (x, y,损害(nfft) noverlap, nfft)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象通过韦尔奇与标题相干估计,包含归一化频率(空白乘以πr d / s m p l e), ylabel平方一致性包含2线类型的对象。

生成两个多路信号,每1千赫采样2秒。第一信号输入,包括三个正弦曲线频率为120 Hz, 360 Hz, 480 Hz。第二信号输出,由两个正弦信号的频率120赫兹和360赫兹。一个正弦曲线滞后π/ 2的第一个信号。另一个正弦信号的滞后π/ 4。信号都是嵌入在高斯白噪声。

fs = 1000;f = 120;t = (0:1 / fs: 2 - 1 / fs) ';inpt =罪(2 *π* f * [1 3 4]。* t);inpt = inpt + randn(大小(inpt));oupt =罪(2 *π* f * 3 [1]。* t -(π/ 2π/ 4));oupt = oupt + randn(大小(oupt));

估计之间的相关程度,所有的输入信号和每一个输出通道。利用汉明窗长度100窗口数据。mscohere返回一个相干函数为每一个输出通道。频率的相干函数达到极大值的输入和输出。

[Cxy f] = mscohere (inpt oupt,汉明(100),[],[],fs,“再分配”);k = 1:尺寸(oupt, 2)次要情节(大小(oupt, 2), 1, k)情节(f, Cxy (:, k))标题([“输出”int2str (k)”,所有输入”])结束

图包含2轴对象。坐标轴对象1与标题输出1,所有输入包含一个类型的对象。坐标轴对象2与标题输出2,所有输入包含一个类型的对象。

开关的输入和输出信号,计算出多个相干函数。使用相同的汉明窗。没有输入和输出之间的相关性在480赫兹。因此没有第三相关函数峰值。

[Cxy f] = mscohere (oupt inpt,汉明(100),[],[],fs,“再分配”);k = 1:尺寸(inpt, 2)次要情节(大小(inpt, 2), 1, k)情节(f, Cxy (:, k))标题([“输入”int2str (k)”,所有输出的])结束

图包含3轴对象。坐标轴对象1标题输入1,所有输出包含一个类型的对象。坐标轴对象2与标题输入2,所有输出包含一个类型的对象。坐标轴对象3标题输入3,所有输出包含一个类型的对象。

重复计算,使用的绘图功能mscohere

clf mscohere (oupt inpt,汉明(100),[],[],fs,“再分配”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象通过韦尔奇与标题相干估计,包含频率(赫兹),ylabel多个相干包含3线类型的对象。

计算第二个信号的普通相干函数和前两个渠道的第一信号。不同于多个相干函数的非高峰值。

[Cxy f] = mscohere (oupt inpt(:,(1 2)),汉明(100),[],[],fs);情节(f, Cxy)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含2线类型的对象。

发现阶段差异通过计算点的互谱的角度最大的一致性。

Pxy =运行cpsd (oupt inpt(:,(1 2)),汉明(100),[],[],fs);[~,mxx] = max (Cxy);k = 1:2流(的相位滞后% d = % 5.2 f *π\ n”,k,角(Pxy (mxx (k), k)) / pi)结束
相位滞后1 = -0.51 *π相位滞后2 = -0.22 *π

生成两个正弦信号采样1秒1 kHz。每一个正弦信号的频率为250赫兹。落后于其他阶段的信号之一π/ 3弧度。嵌入单元的信号在高斯白噪声方差。

fs = 1000;f = 250;t = 0:1 / fs: 1 - 1 / f;嗯=罪(2 *π* f * t) +兰德(大小(t));联合国=罪(2 *π* f * t-pi / 3) +兰德(大小(t));

使用mscohere计算和情节的平方相干信号。

mscohere(联合国,[]、[][],fs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象通过韦尔奇与标题相干估计,包含频率(赫兹),ylabel平方一致性包含一个类型的对象。

修改图的标题的标签x设在和的极限y设在。

标题(“平方一致性”)包含(“f (Hz)”1.1)ylim ([0])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题平方连贯性,包含f (Hz), ylabel平方一致性包含一个类型的对象。

使用gca获得处理当前轴。改变刻度线的位置。删除的标签y设在。

甘氨胆酸ax =;斧子。XTick = 0:250:500; ax.YTick = 0:0.25:1; ax.YLabel.String = [];

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题平方连贯性,包含f (Hz)包含一个类型的对象。

调用孩子们财产处理改变颜色和画线的宽度。

ln = ax.Children;ln。Color = [0.8 0 0]; ln.LineWidth = 1.5;

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题平方连贯性,包含f (Hz)包含一个类型的对象。

另外,使用得到修改属性。

集(get (gca),“孩子”),“颜色”(0.4 0 0),“线型”,“——”,“线宽”,1)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题平方连贯性,包含f (Hz)包含一个类型的对象。

输入参数

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输入信号,指定为向量或矩阵。

例子:因为(π/ 4 * (0:159))+ randn (1160)指定一个正弦信号嵌入在高斯白噪声。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

窗口中,指定为一个整数或一个行或列向量。使用窗口把信号分成部分:

  • 如果窗口是一个整数,然后呢mscoherexy成段的长度窗口和窗户每一部分的汉明窗的长度。

  • 如果窗口是一个矢量,然后呢mscoherexy成段长度相同的向量和windows每一部分使用窗口

如果的长度xy不能准确划分为一个整数的片段noverlap重叠的样本,那么相应的信号截断。

如果您指定窗口是空的,那么mscohere使用一个汉明窗,这样xy分为八段noverlap重叠的样本。

可用窗口的列表,请参阅窗户

例子:损害(N + 1)(1-cos(2 *π* (0:N) / N)) / 2都指定一个损害窗口长度N+ 1。

数据类型:|

重叠的样本数量,指定为一个正整数。

  • 如果窗口是标量,那么noverlap必须小于窗口

  • 如果窗口是一个矢量,然后呢noverlap的长度必须小于窗口

如果您指定noverlap是空的,那么mscohere使用许多生产50%重叠部分。如果未指定的段长度,函数集noverlap对⌊N/ 4.5⌋,N的长度是输入和输出信号。

数据类型:|

数量的DFT点,指定为一个正整数。如果您指定nfft是空的,那么mscohere将这个参数设置为马克斯(256 2p),在那里p=⌈日志2N输入信号的长度N

数据类型:|

采样率,指定为一个积极的标量。采样率是单位时间内样品的数量。如果时间的单位是秒,那么采样率的单位是赫兹。

归一化频率,指定为一个行或列向量与至少两个元素。归一化频率在rad /样品。

例子:w =(π/ 4π/ 2)

数据类型:

频率,指定为一个行或列向量与至少两个元素。频率是单位时间周期。单位时间内指定的采样率,fs。如果fs/秒的单位是样品吗f的单位是赫兹。

例子:fs = 1000;f = (100 200)

数据类型:

频率范围为平方相干估计,指定为“单向的”,双侧的,或“中心”。默认值是“单向的”为实值信号和双侧的为复值信号。

  • “单向的”——返回片面的估计的平方两个实值输入信号之间的相干性估计,xy。如果nfft是偶数,cxynfft/ 2 + 1行和计算时间间隔[0,π]rad /样品。如果nfft是奇数,cxy有(nfft+ 1)/ 2行和间隔[0,π)rad /样品。如果您指定fs,相应的区间[0,fs/ /单位时间甚至2]周期nfft和[0,fs/ 2)周期/单位时间为奇数nfft

  • 双侧的——返回平方的两面估计相干估计两个实值之间或复数的输入信号,xy。在这种情况下,cxynfft行和计算时间间隔[0,2π)rad /样品。如果您指定fs,区间[0,fs)周期/单位时间。

  • “中心”——返回集中双边估计的平方相干估计两个实值之间或复数的输入信号,xy。在这种情况下,cxynfft行和计算时间间隔(-π,π]rad /样品nfft(-π,π)rad /样本为奇数nfft。如果您指定fs,相应的时间间隔(-fs/ 2,fs/ /单位时间甚至2]周期nfft和(-fs/ 2,fs/ 2)周期/单位时间为奇数nfft

输出参数

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平方相干估计,返回为一个向量,矩阵,或三维数组。

归一化频率,作为实值返回列向量。

频率,作为实值返回列向量。

更多关于

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平方的一致性

平方相干估计是频率的函数值在0和1之间。这些值指示如何x对应于y在每个频率。平方的一致性是一个函数的功率谱密度,Pxx(f)Pyy(f)交叉功率谱密度,Pxy(f)的,xy:

C x y ( f ) = | P x y ( f ) | 2 P x x ( f ) P y y ( f )

对于多输入/多输出系统,成为multiple-coherence函数

C X y ( f ) = P X y __ ( f ) P X X 1 ( f ) P X y ( f ) P y y ( f ) = ( P x 1 y * ( f ) P x y * ( f ) ] ( P x 1 x 1 ( f ) P x 1 x 2 ( f ) P x 1 x ( f ) P x 2 x 1 ( f ) P x 2 x 2 ( f ) P x 2 x ( f ) P x x 1 ( f ) P x x 2 ( f ) P x x ( f ) ] 1 ( P x 1 y ( f ) P x y ( f ) ] 1 P y y ( f )

输出信号,地点:

  • X对应的数组输入。

  • PXy维向量的输入和之间的交叉功率谱密度y

  • PXX——- - - - - -的功率谱密度矩阵和交叉输入的功率谱密度。

  • Pyy输出的功率谱密度。

  • 匕首(†)代表复杂的共轭转置。

算法

mscohere估计平方相干函数[2]使用韦尔奇的重叠平均周期图法[3],[5]

引用

[1]戈麦斯冈萨雷斯。,J. Rodríguez, X. Sagartzazu, A. Schumacher, and I. Isasa. “Multiple Coherence Method in Time Domain for the Analysis of the Transmission Paths of Noise and Vibrations with Non-Stationary Signals.”《2010国际会议的噪音和振动工程、isma2010 -美元- 2010。3927 - 3941页。

[2]凯,史蒂文。现代谱估计。恩格尔伍德悬崖,台北:普伦蒂斯·霍尔出版社,1988年。

[3]拉宾,劳伦斯·R。,伯纳德·金。数字信号处理的理论和应用。恩格尔伍德悬崖,台北:普伦蒂斯·霍尔出版社,1975年。

[4]斯托伊卡,那和伦道夫摩西的。光谱分析的信号。上台北:Prentice Hall出版社,2005年。

[5]韦尔奇,彼得·d·“使用快速傅里叶变换功率谱的估计:基于时间平均在短方法,改进的周期图。”IEEE®交易音频和电声学。AU-15卷,1967年,页70 - 73。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

之前介绍过的R2006a